National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
National Institute of Radiological Science: NIRS-Repository / 放射線医学総合研究所 学術機関リポジトリNot a member yet
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加水分解型モノアシルグリセロールリパーゼリガンドの分子動力学シミュレーション研究
No full textモノアシルグリセロールリパーゼ (MAGL) は、セリンプロテアーゼファミリーに属しており、神経調節因子として働くエンドカンナビノイドの1つである2-アラキドノイルグリセロール (2-AG) の加水分解酵素として知られている。MAGLの基質結合部位には「触媒三残基」と呼ばれるSer122、His269およびAsp239が配置しており、基質である2-AGはSer122と共有結合した後、加水分解されアラキドン酸へと変換される[1], [2]。また、MAGLは様々な神経疾患に関わる重要な酵素であることから、JZL184[3]など様々なアンタゴニストが開発されており、X線結晶構造解析により、様々なリガンドが結合したMAGLの立体構造が得られている。一方、我々のグループでは放射性同位元素 (RI) を用いた標識化合物を精力的に開発しており、がんの診断や脳機能解析などを目的とした陽電子断層撮像法 (Positron Emission Tomography：PET) イメージングに資する研究を行っている。中でも、我々は、MAGLを標的としたPETプローブとして11C標識アゼチジンおよびピペリジンカルバメートを開発してきた[4], [5]。詳細な評価を行う中で、ピペリジン骨格を有する11C標識カルバメートは、投与後脳内に放射能集積が保持されていたが、アゼチジン骨格を有する11C標識カルバメートは、脳からの予期せぬクリアランスを示した。この結果は、11C標識アゼチジンカルバメートがMAGLのSer122と共有結合した後、加水分解されることにより、11CO2が発生し、それが脳から排出されていることを示唆した。本研究では、アゼチジン骨格を有する化合物1 (IC50：0.2 nM, Figure 1A) とピぺリジン骨格を有する化合物2 (IC50：2.0 nM, Figure 1B) を設計し、これらの化合物とMAGLの分子間相互作用を確かめるために、化合物1および2をドッキングさせたMAGL-リガンド複合体に対する水溶媒中での分子動力学 (MD) シミュレーションを行った。また、MAGLは弱酸性下では、酵素活性が失われることから、これら化合物とMAGLの分子間相互作用の解析も行った。第53回構造活性相関シンポジウムconference presentatio
時間分解ESR法とパルスESR法を用いたベンジルドデシルトリチオカルボナートとアルカン系ラジカルの反応中間体観測と速度定数決定
No full text【序論】トリチオカルボナート型RAFT剤は、共役モノマーの重合制御に用いられる。RAFT重合は、ラジカルがこの化合物のC=S二重結合に付加することで進行する。これまで、重合過程でのラジカル付加反応素過程の観測を目指し、レーザーと同期した時間分解(TR-)ESR法とパルスESR法による中間体ラジカル観測が行われてきた[1]。本研究では、この手法をRAFT剤のラジカル付加反応に適用し、実験手法の有用性を示すとともに、RAFT剤の反応性評価に資する速度論的な知見を得ることとした。【実験】RAFT剤には、B6646 (東京化成)を用いた。ラジカルには、光重合開始剤(IRG184)の光分解で生成するHy-CyHを使用した。これらのトルエン溶液に半導体レーザー(355 nm)を照射し、293 Kで各種ESR測定を行った。【結果と考察】トルエン中でのIRG184の光分解反応におけるTR-ESRスペクトルでは、Hy-CyH由来の等価な4つの水素による五重分裂ピークと、超微細相互作用がないベンゾイル由来の一重ピークが観測された。この系にB6646を添加し、同一の測定をすると、低磁場側に新たな一重ピークが観測された。この反応では、B6646のC=S二重結合にHy-CyHが付加することが考えられる。gセンターが低磁場側にシフトしているのは、硫黄原子が不対電子に対してスピン軌道相互作用を強めているためと考えられる。次に、Hy-CyHのESE信号をB6646の各濃度で測定した。Hy-CyHのESE信号減衰速度をB6646濃度に対してプロットし、直線解析からB6646への反応速度定数をk = 2 x 10(8) M(-1) s(-1)程度と決定した。これは、重合性モノマーであるtert-ブチルメタクリレートやtert-ブチルアシレート[1]より十〜百倍大きく、B6646の高いラジカルトラップ能が実証された。[1] Takahashi, H.; Marushima, Y.; Tsuji, K.; Shibuya, K.; Kawai, A. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 8261-8268.第64回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2025)conference poste
Electron recollisional excitation on dissociative ionization of OCS in asymmetric two-color intense laser fields
No full textWe investigated dissociative ionization of OCS in asymmetric two-color intense laser fields. The electron momentum distribution shows asymmetry along the laser polarization direction, reflecting the asymmetric shape of the laser electric fields. In OCS+ and S+ channels, the electron asymmetry flips at electron kinetic energies of 8.2 eV and 4.2 eV, respectively, reflecting the excitation energy between the X and A states of OCS+. Classical trajectory Monte Carlo simulations clarified that electron recollisional excitation occurs to form fragment ions in intense laser fields.the XXXIV International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisionsconference poste
レーザー冷却した2種イオンプラズマの中結合から強結合に至る過程における温度緩和と結晶化
No full textCaイオンとSrイオンをRFイオントラップに閉じ込め、レーザー冷却によってイオン種ごとに温度制御し、2種イオンプラズマを生成する。レーザー冷却の効率を制御することで、気相から固相までのプラズマを生成することができる。本講演では、冷却初期の中結合領域におけるイオン種間の温度緩和の変化、さらに冷却を進めて生成した2種イオンクーロン結晶の構造について報告する。日本物理学会第80回年次大会conference presentatio
レーザー加速電子駆動のコヒーレント光遷移放射の位相評価
No full textレーザー航跡場加速はフェムト秒という短いバンチ長で10 kAを超える大電流の高エネルギー電子バンチを発生することができる。バンチ長を評価する手法の1つとしてコヒーレント光遷移放射のスペクトル計測が行われているが、スペクトル強度分布から位相が揃っていると仮定してバンチ長を推定することが多い。本研究ではスペクトル干渉法を用いてコヒーレント光遷移放射の位相の評価、バンチ長の推定を行った。その結果について報告する。日本物理学会 第80回年次大会conference presentatio
Minimally invasive, wide-field two-photon imaging of the brainstem and nucleus tractus solitarii at cellular resolution
No full textBrain-viscera communication plays a crucial role in regulating mental health, with the vagus nerve being a key structure mediating this interaction. Clinically, artificial vagus nerve stimulation (VNS) is used to treat various neuropsychiatric disorders, highlighting the importance of vagal afferent fibers in regulating emotion. The nucleus tractus solitarii (NTS) is a brainstem structure proposed to receive signals from vagal afferents and relay them to brain networks for emotion regulation. However, due to its deep location below the cerebellum and proximity to vital brain regions, the specific mechanisms by which the NTS integrates and processes VNS or other multisensory inputs from peripheral organs for emotion regulation remain unclear. To address these questions, here we developed an in vivo two-photon imaging technique using a prism-based optical interface (Double-Prism based brainStem imaging under Cerebellar Architecture and Neural circuits, "D-PSCAN"). The D-PSCAN method enables the observation of neural population activity at single-cell resolution in the wide brainstem areas, including the NTS, while largely preserving the overlying cerebellum, a region also implicated in emotion regulation. It distinguishes NTS activity from descending vagus neurons located ventrally. The recorded neural activity data were analyzed to evaluate the physiological characteristics of NTS neurons, such as their responsiveness to VNS. We found variability in response properties among individual neurons within the NTS. Changes in neuronal responsiveness were observed with repeated VNS, showing either enhancement or attenuation depending on the specific stimulation frequencies and intensities. We also applied this technique to study responses to cholecystokinin-8 (CCK), a gastrointestinal hormone that serves as a more physiological stimulus than VNS. Our results suggest the applicability of this method for detailed understanding of the physiological mechanism of the NTS and future research on emotional regulation through the vagus-NTS pathway.Society for NeuroScience 2025conference poste
5 MGy Gamma-ray Radiation Effects on 4H-SiC Active Pixel Sensors
No full textOn the decommissioning of nuclear power plants, image sensors tolerent of gamma-rays irradiation more than 2 MGy have been strongly requested. Silicon carbide (SiC) has been known as a suitalble material for development radiation hardedend devices due to wide band gap energy, thus, 5 MGy gamma-ray radiation effects on SiC CMOS active pixel sensors were investigated. With increasing radiation dose, output voltage of the fabricated sensor after the reset action increases. This effect is thought to be caused by decrease in threshold voltage of SiC MOSFET as a reset transistor. Similarly, the output voltage swing decreased after gamma ray irradiation. This behavior indicates decrease in external quantum efficiency of photo diodes integrated in the sensor.The 22nd International Conference on Silicon Carbide and Related Materials (ICSCRM 2025)conference poste
隕石 Sm-Er 同位体への中性子捕獲の影響
No full text宇宙線から生成される中性子の捕獲反応が隕石や回収試料の同位体組成に与える影響の定量的な評価は、これらの試料の放射性年代測定に極めて重要である。さらに熱中性子と熱外中性子束の比(epi/th)は、試料周辺の水素含有量に依存するため、中性子捕獲による同位体変動は、天体表層に水が存在するかどうかの評価にも利用できる。本研究では、6つのeucrite隕石とmesosiderite隕石Vaca Muertaを用いて,熱中性子を捕獲しやすいSmと熱外中性子を捕獲しやすいErの同位体比を測定した。日本地球化学会 第72回年会conference presentatio
超低毒性量子ドットを用いた温度計測技術の開発
No full text第51回日本臓器保存生物医学学術集会にて「超低毒性量子ドットを用いた温度計測技術の開発」のタイトルで口頭発表を行う。第51回日本臓器保存生物医学学術集会conference presentatio
Development of on-site passive dosimetry for space applications
No full textTo evaluate radiation doses in space, it is essential to measure the Linear Energy Transfer (LET) of incident particles. Currently operational passive dosimeters, composed of plastic nuclear track detectors and luminescence detectors on the ISS, require special processing, making it necessary to retrieve them on Earth, rendering them unsuitable for deep space exploration. Therefore, as a new dosimetry technology to replace conventional passive dosimeters, this research aims to practicalize a reliable on-site dose assessment technique using silver-activated phosphate glass chips capable of detecting incident particles as fluorescent tracks and identifying their LET. The study explores a method to simultaneously read the fluorescent tracks of high-LET particles and the total fluorescence derived from low-LET particles within the same glass chip. The idea and its development status will be presented.The 28th The Workshop on Radiation Monitoring for the International Space Station (WRMISS)conference presentatio